La localización óptima de los humedales tiene factores condicionantes tales como:
- Superficie precisa.
- Distancia al núcleo desde su punto de ubicación. - Problemas sanitarios que puede generar.
El tamaño del humedal artificial puede ser un factor limitante, aunque hay que tener en cuenta que su superficie es muy reducida en comparación con otros sistemas convencionales. La condición topográfica es que el área de instalación sea llana o con una pendiente ligera.
El humedal artificial debe instalarse en lugares a los que deberían llegar los vertidos por gravedad.
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Gráfico Nº31. Fotografía del lugar de emplazamiento del humedal Cochapata 28/08/2012
Gráfico Nº32. Fotografía del lugar de emplazamiento del humedal Ñamarín 28/08/2012
La superficie total de toda la zona necesaria para la construcción de los sistemas teniendo es cuenta los caminos de servicios, separación entre humedales, etc. es:
Cochapata: 3600m2
100 3.5.1.- Desbroce, limpieza y establecimiento de una plataforma de trabajo.
Este procesos se da con la finalidad de retirar toda la vegetación que se encuentra en le sitio en donde se construirá la instalación, incluye además acondicionamiento y transporte de todo el material recogido.
En el terreno en donde se va implantar el sistema se deben eliminar todos los troncos y raíces de diámetro superior a 0,1m, hasta que quede como mínimo a 0,3m de profundidad con respecto a la superficie del terreno.
El material retirado debe ser transportado a un vertedero autorizado o reservar una parte para restaurar la zona después de realizadas las obras.
En zonas donde el terreno es irregular o tiene pendiente, es necesario realizar una pre excavación que permita obtener una plataforma de trabajo con cotas y pendientes adecuadas para el diseño, luego de ello se realiza el replanteo del tratamiento según las dimensiones especificadas en el diseño, utilizando banderines o estacas para identificar los puntos mas importantes de la construcción.
Gráfico Nº33. Plataforma de trabajo con marcas. Tomado de: Depuración con Humedales Construidos, Guía práctica de diseño, construcción y explotación de sistemas de humedales artificiales, Joan García Serrano, Angélica Corzo Hernández.
101 3.5.2.- Excavación y movimiento de tierras
La excavación se realiza con medios mecánicos, de acuerdo con la topología de la zona se determina si es necesario o no ajustar la cota del proyecto mediante taludes de excavación (temporales o permanentes) y de terraplén.
En los taludes de excavación permanentes se realizará una limpieza de su superficie para evitar desprendimiento de rocas, se recomienda tener una relación de 1H:1V en los taludes de desmonte.
Los taludes de excavación temporales y las zanjas para colocar las tuberías y arquetas se puede realizar con una realización de 1H:2V si se excava hasta una profundidad de 1,5m, y con una relación de 1H:1,5V si se sobrepasa esta cota. Pero si el material existente es arena limosa con grava se debe mantener la relación 1H:1V en los taludes definitivos.
Gráfico Nº34. Excavación de una zanja para la colocación de una tubería y excavación y conformación de taludes durante la construcción de un sistema de humedales construidos. Tomado de: Depuración con Humedales Construidos, Guía práctica de diseño, construcción y explotación de sistemas de humedales artificiales, Joan García Serrano, Angélica Corzo Hernández.
La coronación de los taludes que conforman las celdas de los humedales debe estar más alta que el nivel del terreno, para evitar la entrada de material fino por arrastre, la parte exterior se debe tratar de reforestar para evitar la erosión.
Cuando se trate del terraplenado de zanjas en donde se ha colocado tubería se debe evitar cargas excesivas, si se tiene que ejecutar sobre arcillas blandas es necesario primero la estabilización del suelo.
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Una vez terminado el movimiento de tierras se debe realizar un levantamiento topográfico para comprobar las dimensiones de las celdas.
3.5.3.- Nivelación y compactación de las celdas
Una nivelación incorrecta permite que el agua circule en forma preferente a determinada zona disminuyendo la eficiencia esperada. Se recomienda una compactación con equipos que no dejen huella, en el fondo del humedal con una o dos capas de material sin gravas, luego de ello es necesario utilizar un tratamiento herbicida sobre la superficie del lecho para evitar el crecimiento de vegetación.
3.5.4.- Sistemas de entrada y salida
Los elementos principales son arquetas, tuberías y canales, para colocar la arqueta se realiza una excavación de mayor tamaño que la arqueta, se construye una losa de mortero de 6cm o se compacta su base, se introduce la arqueta con las conexiones a las tuberías o conducciones ya preparadas y se rellena el espacio con material filtrante.
La red de tuberías permite que el agua circule por los diferentes procesos unitarios, la instalación de tubería debe ser cuidadosa evitando golpes y rozaduras, se recomienda que la tubería quede completamente envuelta en material arenoso.
Durante el tendido de las tuberías debe existir una buena nivelación para conseguir homogeneidad en la distribución del flujo, y tener cuidado con las uniones para evitar fugas.
Los canales de entrada en los sistemas de flujo horizontal se sitúan en la cabecera de las celdas y en todo su ancho, de forma que el agua residual se reparte uniformemente.
La disposición de la tubería de drenaje se debe manejar con cuidado para evitar roturas y de ser posible se asienta en un geotextil.
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Gráfico Nº35. Colocación de tubería de salida de un humedal de flujo subsuperficial horizontal. Tomado de: Depuración con Humedales Construidos, Guía práctica de diseño, construcción y explotación de sistemas de humedales artificiales, Joan García Serrano, Angélica Corzo Hernández
3.5.5.- Impermeabilización
Un método tradicional consiste en la colocación de capas de arcilla, siendo necesario mantenerla húmeda todo el tiempo, e ir compactando a medida que se va colocando hasta alcanzar un espesor de 0,3m.
Actualmente se utiliza una capa de arcilla bentonítica entre dos geotextiles, esto produce un ahorro en el tiempo y coste de impermeabilización.
Se puede utilizar también geomembranas cuyas dimensiones vienen determinadas por el tamaño y forma de los humedales, el ensamblaje se realiza con soldadura térmica con máquina automática y con un solape entre láminas de pocos centímetros. La colocación de geomembranas en las celdas requiere de gran cuidado se debe evitar las arrugas de la lámina, se debe tomar en cuenta las tensiones que se pueden generar con el cambio de temperatura del ambiente.
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Gráfico Nº36. Colocación de geomembrana. Tomado de: Depuración con Humedales Construidos, Guía práctica de diseño, construcción y explotación de sistemas de humedales artificiales, Joan García Serrano, Angélica Corzo Hernández
El anclaje de la geomembrana se realiza en la coronación del talud para ello se utiliza una zanja periférica en la cual se fija la lámina, en los sitios en donde las tuberías penetran en las celdas se debe recortar la lámina.
De ser necesario una vez colocada la geomembrana se coloca el geotextil interior, las telas se colocan en un extremo de la celda y se desenroscan para que no se acumule tierra en el, las telas no se cosen solo se sobreponen.
Gráfico Nº37. Colocación de geotextil. Tomado de: Depuración con Humedales Construidos, Guía práctica de diseño, construcción y explotación de sistemas de humedales artificiales, Joan García Serrano, Angélica Corzo Hernández
3.5.6.- Medio Granular
Para los humedales de flujo horizontal se coloca primero una franja de material de mayor tamaño al inicio y al final de las celdas, luego se coloca el medio granular. En los humedales verticales se colocan capas de material granular según su tamaño, evitando la mezcla entre ellas.
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El medio granular debe estar limpio y libre de finos, durante su colocación se debe evitar la entrada de maquinaria a las celdas para evitar daños en la impermeabilización y hundimientos en el fondo de la celda.
3.5.7.- Implantación de la Vegetación
La plantación es la última etapa, esta se realiza una vez que el medio granular ha sido colocado y nivelado, se han conectado todas las arquetas y conducciones y se ha llevado a cabo comprobaciones hidráulicas, al momento de la siembra las celdas ya deben tener agua.
La plantación de plántulas que fueron cultivadas previamente en viveros da buenos resultados, también funciona bien la plantación de rizomas que se obtienen de otros sistemas de humedales construidos.
Para la plantación se debe tomar en cuenta:
- Distribuir perfectamente la vegetación en horizontal, en vertical, o de forma heterogénea y diversa de manera que se favorezca la mayor ocupación del espacio en el agua, en el suelo y en el aire.
- Control de nivel de espesura de los tramos de sistemas radicales, de forma que el agua a tratar no llegue a verse estancada.
Las plántulas se insertan en pequeños agujeros efectuados manualmente en el medio granular que después se tapan, una parte de la biomasa subterránea de las plantas debe estar sumergida en el agua, la plantación se puede efectuar en tresbolillo (Dicho de colocar plantas: En filas paralelas, de modo que las de cada fila correspondan al medio de los huecos de la fila inmediata, de suerte que formen triángulos equiláteros) diccionario de la Real Academia Española. Con una densidad de 3 plantas por metro cuadrado.
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Gráfico Nº38. Plantación de carrizo en un sistema de flujo subsuperficial. Tomado de: Depuración con Humedales Construidos, Guía práctica de diseño, construcción y explotación de sistemas de humedales artificiales, Joan García Serrano, Angélica Corzo Hernández
En el caso de usar rizomas estos deben tener como mínimo 3 entrenudos, se insertan en pequeños agujeros un extremo debe estar sumergido en el agua y el otro sobresale por encima del medio granular.
Luego de realzada la plantación es conveniente que el agua este uno o dos centímetros por encima del medio granular para evitar el crecimiento de malas hierbas. Cuando las plantas han alcanzado el desarrollo el nivel se sitúa a 5cm por debajo de la superficie del medio granular, hay que tener en cuenta que si se tiene agua por encima del medio granular generaría malos olores y presencia de insectos.
Si después de un año la vegetación no se llega a consolidar (completar el ciclo biológico) se debe proceder a su reposición.
3.5.8.- Tuberías
Es necesario un sistema de tuberías para el trasporte de las aguas residuales hasta los pretratamiento y tratamientos primarios, y luego hacia los humedales. También se necesita tubería para circular el agua dentro de los humedales, por ello se tiene las siguientes especificaciones:
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Tabla Nº13. Díametros de tuberías para el trasporte y distribucion de agua residual, tomado de Catálogo Tuberías Rival, Cuenca – Ecuador, http://www.plasticosrival.com/productos.php?p=1&t=1&c=1&i=3 23/10/2012
En la tabla Nº12 se selecciona una tubería de 75mm para el agua de entrada, ya que mantiene la velocidad calculada anteriormente, y para la distribución en las celdas del humedal, la tubería usada es la de 50mm.
Se selecciona a este proveedor, ya que la fabrica se encuentra en la ciudad de Cuenca por lo tanto resulta fácil su traslado a la Comunidad